5′ flankerande region
Den 5′ flankerande regionen är en region av DNA som ligger intill 5′-änden av genen. Den 5′ flankerande regionen innehåller promotorn och kan innehålla förstärkare eller andra proteinbindningsställen. Det är regionen av DNA som inte transkriberas till RNA. Inte att förväxla med den 5′ otranslaterade regionen , denna region transkriberas inte till RNA eller översätts till ett funktionellt protein . Dessa regioner fungerar främst vid reglering av gentranskription . 5′ flankerande regioner kategoriseras mellan prokaryoter och eukaryoter .
Eukaryota element
I eukaryoter har den 5′-flankerande regionen en komplex uppsättning regulatoriska element som förstärkare , ljuddämpare och promotorer . Det primära promotorelementet i eukaryoter är TATA-boxen . Andra promotorelement som finns i eukaryota 5′-flankerande regioner inkluderar initiatorelement , nedströms kärnpromotorelement , CAAT-box och GC-boxen .
Enhancer
Enhancers är DNA-sekvenser som finns i 5′ flankerande regioner av eukaryota gener som påverkar transkription. Om en transkriptionsfaktor binder till en förstärkare i en 5′ flankerande region, böjs DNA-strängen på ett sätt att transkriptionsfaktorn som är bunden till förstärkaren också kan binda promotorn för en gen. Detta leder till RNA-polymerasrekrytering och interaktion med transkriptionsfaktorer och promotorn, och en totalt sett högre transkriptionshastighet än basalnivån. Även om förstärkare vanligtvis är närvarande uppströms om transkriptionsstartstället, kan de finnas var som helst på eller runt genen av intresse.
Ljuddämpare
Ljuddämpare är DNA-sekvenser som finns i den 5′ flankerande regionen av eukaryota gener, som hjälper till att tysta en gen. De kan hittas uppströms, nedströms eller inom genen av intresse. När repressorer binder ljuddämpare fungerar de på liknande sätt som förstärkare och böjer sig för att förhindra interaktionen av RNA-polymeras med promotorer. Detta tystar genen och därför kommer genen inte att uttryckas i cellen.
TATA box
TATA-boxen finns i alla gener som transkriberas av RNA-polymeras II , vilket är de flesta eukaryota gener. Bindningen av TATA-boxen med TATA-bindande protein initierar bildningen av ett transkriptionsfaktorkomplex. Detta följs av bindning av transkriptionsfaktorn TFIID , som sedan rekryterar TFIIB , TFIIF , RNA-polymeras II och TFIIH (i den ordningen) för att bilda ett initieringskomplex . Den är typiskt 10 nukleotider lång och är närvarande -30 till -20 nukleotider uppströms från transkriptionsstartstället, i kärnpromotorregionen .
CAAT box
CAAT-lådan är en avgörande del av den 5′ flankerande regionen av eukaryota genom. En specifik transkriptionsfaktor som kallas CAAT-bindande protein binder till denna region och hjälper till med transkription i eukaryoter. Den är typiskt 10 nukleotider lång och är närvarande -80 till -70 nukleotider uppströms från transkriptionsstartstället, i den proximala promotorregionen .
Prokaryota element
Prokaryoter har bara tre promotorelement: två element är närvarande -35 och -10 nukleotider uppströms om transkriptionsstartstället, och det tredje är direkt uppströms transkriptionsstartstället. Prokaryota promotorelement är inte identiska bland arter, men har en konsensussekvens på 6 nukleotider vardera. Bakteriellt RNA-polymeras binder till dessa regioner för att anpassa sig och börja transkription. Promotorsekvenser som skiljer sig från konsensussekvensen transkriberas i allmänhet mindre effektivt. Dessutom har inducerade mutationer i dessa -35 och -10 promotorsekvenser visat sig vara skadliga för transkription.
Polymorfismer
Flankerande SNP är singelnukleotidpolymorfismer (SNP) som uppträder i den flankerande regionen. Polymorfismer i denna region kan leda till förändringar i regleringen av transkription . De har också förknippats med ett antal sjukdomar. En 12 baspars insättning i den 5′ flankerande regionen av Cystatin B -genen har kopplats till vissa individer med Unverricht-Lundborgs sjukdom . Polymorfismer i den 5′ flankerande regionen av DRD4 -genen har kopplats till ADHD , schizofreni och metamfetaminmissbruk . Insertioner och deletioner i den 5′ flankerande regionen av insulingenen har associerats med typ 2-diabetes . Polymorfismer i den 5′ flankerande regionen av genen som kodar för oxytocin har kopplats till mutationer i promotorfunktionen, vilket i slutändan leder till potentiella störningar relaterade till förändrade oxytocinnivåer och funktionalitet.